Les supernovae

Pour faire simple, les étoiles qui dépassent 8 masses solaires sont appelées des étoiles massives ou étoiles supergéantes…voire des étoiles hypergéantes. Elles ont toutes un destin apocalyptique assuré. Ces étoiles ont une durée de vie nettement inférieure à celle du Soleil (lequel a une espérance de vie de 10 milliards d’années), car elles ne vivent qu’entre 10 et 100 millions d’années. Ces étoiles massives consomment tout d’abord leur hydrogène et le transforment en hélium (comme c’est le cas pour toutes les étoiles de l’Univers), mais elles le consomment très vite. Lorsqu’elles tombent à court d’hydrogène, elles transforment leur hélium en divers éléments plus lourds (d’abord en carbone, puis en fer, nickel, chrome, …). Arrivées à ce stade, ces étoiles deviennent instables, tellement instables qu’elles explosent. Elles deviennent alors des supernovae. Ces étoiles à l’agonie dispersent leur matière dans l’espace (ces résidus de supernovae sont appelés des rémanents de supernovae) tandis que leur cœur évolue soit en étoile à neutrons (si leur masse se situe entre 8 et 40 masses solaires), soit en trou noir (si leur masse dépasse les 40 masses solaires).

Lorsqu’elles explosent en supernovae, ces étoiles peuvent devenir aussi brillantes, voire plus brillantes que leur galaxie-hôte. Cette étape ne dure que quelques semaines à quelques mois.

Mais tout n’est pas négatif dans l’explosion d’une supernova car son onde de choc va provoquer la contraction des nuages interstellaires qu’elle rencontre sur son chemin, ce qui va favoriser la création de nouvelles étoiles.

Le rêve de tout astronome, qu’il soit amateur ou professionnel, est de pouvoir admirer à l’œil nu une supernova dans sa vie. Il faut bien réaliser le fait que si une supernova venait à être observée à l’œil nu, c’est qu’automatiquement, elle serait dans notre galaxie, la Voie Lactée, voire dans les 3 galaxies limitrophes de la nôtre : c’est-à-dire dans le Petit Nuage de Magellan, dans le Grand Nuage de Magellan ou dans Messier 31 (galaxie d’Andromède). Ce spectacle extraordinaire et éphémère nous marquerait comme il a déjà marqué nos ancêtres qui relayèrent leurs observations de supernovae avec le peu de moyens qu’ils avaient à leur disposition à leur époque. Par exemple, nous savons qu’il y eut une supernova en 1054 observée à l’œil nu par les chinois et nous savons grâce au positionnement de cette supernova dans le ciel que Messier 1 (nébuleuse du Crabe) en est le résidu (ce que les astronomes appellent un rémanent) encore visible à notre époque.

Ce fut Johannes Kepler (1571-1630) qui observa en 1604 la dernière supernova de notre galaxie Voie Lactée. Cette supernova porte le nom scientifique de SN1604, et elle est surnommée la supernova de Kepler. Cette supernova apparut dans la constellation d’Ophiuchus et resta visible pendant 1 an. Elle atteignit la magnitude de -2,5. Son rémanent est toujours observable au télescope à notre époque. Cela fait donc plus de 4 siècles que l’homme n’a plus eu cette chance de voir une supernova dans sa galaxie Voie Lactée. Cependant, il ne faut pas oublier SN1987A. Cette supernova fut observée à l’œil nu par les habitants de l’hémisphère sud de la Terre pendant plusieurs mois. Mais cette supernova se trouvait dans le Grand Nuage de Magellan, pas dans notre galaxie Voie Lactée.

Notre galaxie comporte entre 100 et 400 milliards d’étoiles. Pourquoi ne voyons-nous que si peu de supernovae ? Il faut pour cela prendre en considération notre position dans la galaxie. En effet, nous sommes au sein de notre galaxie, et non à l’extérieur. De ce fait, une grande partie de notre galaxie nous est masquée par les différentes étoiles et nébuleuses qui la composent (c’est notamment pour cette raison que nous ne savons pas voir le cœur de notre galaxie). Il y a surement eu des supernovae qui ont explosé depuis 1604 dans notre galaxie, mais les poussières et gaz interstellaires ont filtré totalement leur lumière jusqu’à nous au point que nous ne les avons pas vues.

Les moyens modernes dont disposent les astronomes à notre époque permettent cependant de découvrir des vestiges de supernovae ayant explosé en notre galaxie après 1604 mais qui ne furent pas observées par l’homme lors de leur explosion. Ce fut le cas de Cassiopeia A (qui explosa en 1680). Ce fut également le cas de SNR G1.9+0.3 qui se trouve à 28000 années-lumière de la Terre dans la constellation du Sagittaire et qui aurait explosé en supernova vers 1868. Ce dernier objet a été découvert grâce aux radiotélescopes qui ont pu détecter les rayons X issus de l’anneau de plasma résultant de cette supernova.

Quelles sont les futures candidates supernovae de notre galaxie Voie Lactée ? Les étoiles candidates dont les noms sont les plus souvent cités pour devenir des supernovae sont Bételgeuse dans la constellation d’Orion et Eta Carina dans la constellation de la Carène. Pour cette dernière candidate, les astronomes parlent même de candidate à une hypernova tant l’étoile est gigantesque (il s’agit de l’une des plus grandes étoiles connues de l’homme). La question est de savoir quand est-ce qu’elles vont exploser ? A l’heure actuelle, les astronomes sont incapables de le dire. Elles peuvent exploser d’ici demain au vu de leur état d’instabilité mais elles peuvent également exploser en supernova dans 10 ans, 100 ans voire dans 100000 ans, ce qui n’est rien à l’échelle de la vie d’une étoile. Un fait est certain, dans le cas de Bételgeuse (magnitude variant de 0 à +1,3) et d’Eta Carina (magnitude de +6,21), c’est que le phénomène sera observable à l’œil nu par le commun des mortels car il s’agit d’étoiles qui sont déjà brillantes dans notre ciel actuel alors qu’elles n’ont pas encore explosé.